建筑結構選型網(wǎng)架結構

1、1第十章第十章 網(wǎng)架結構網(wǎng)架結構234v優(yōu)點：（1）網(wǎng)架是多向受力的空間結構，比單向受力的平面桁架結構使用跨度更大，一般可達到3060m，甚至60m以上。v（2）由于網(wǎng)架的整體空間作用，桿件相互支持，剛度大，穩(wěn)定性好，具有各向受力性能，應力分布均勻，用料方面可比桁架結構節(jié)省鋼材30%。v（3）網(wǎng)架結構是高次超靜定結構，結構安全度特別大，倘若某一桿件受壓屈曲，也不導致破壞。v（4）網(wǎng)架屋蓋的網(wǎng)格型式，為屋面鋪設材料和天花裝飾或燈具布置等提供方便，使之更加壯觀、優(yōu)美。v適用范圍：應用范圍很廣，不僅適用于中小跨度的工業(yè)與民用建筑，而且尤其適用于大跨度的體育館、展覽館、影劇院、大會堂等屋蓋結構。5平板

2、網(wǎng)架平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架曲面網(wǎng)架678一、交叉桁架體系網(wǎng)架一、交叉桁架體系網(wǎng)架v是由許多上下弦平行的平面桁架相互交叉聯(lián)成一體的網(wǎng)狀結構，可由兩向或三向相互交叉的桁架組成v兩向交叉為90o正交或任意角度相交，三向交叉的交角為60ov分為1、兩向正交正放網(wǎng)架（井字形網(wǎng)架） 2、兩向正交斜放網(wǎng)架 3、三向交叉網(wǎng)架9v1、兩向正交正放網(wǎng)架（井字形網(wǎng)架）v由兩組相互交叉成90o （“正交”）的平面桁架組成，且兩組桁架分別與其相應的建筑平面邊線平行（“正放”）v適用于四點支承的正方形建筑平面，跨度宜為3060mv網(wǎng)格平面為幾何可變，必須加設水平支撐10v2、兩向正交斜放網(wǎng)架v由兩組相互交叉成90o（“正交”

3、）的平面桁架組成，且兩組桁架分別與其相應的建筑平面邊線成45o（“斜放”）v適用與周邊支承的矩形建筑平面，剛度較大、用料較省，用于中等跨度和大跨度（60m以上）建筑且大跨度經(jīng)濟效果好11v3、三向交叉網(wǎng)架v由三組互成60o 的平面桁架相交而成 。剛度更大，內力均勻，但桿件多，適宜采用鋼管桿件球節(jié)點。v適用于大跨度建筑（60m），特別適合于三角形、多邊形和圓形的建筑平面12二、角錐體系網(wǎng)架二、角錐體系網(wǎng)架v錐體網(wǎng)架因不是桁架交叉組成，故網(wǎng)架的上下層網(wǎng)格之間設有豎向腹桿，即錐體的棱角斜桿v可預制成標準錐體單元，方便加工、運輸、存放、安裝 v錐體網(wǎng)架一般有：v1、三角錐體網(wǎng)架v2、四角錐體網(wǎng)架v3六

4、角錐體網(wǎng)架13 1、三角錐體網(wǎng)架（a）v三角錐網(wǎng)架：上下弦平面均為三角形網(wǎng)格v抽空三角錐網(wǎng)架：基于三角錐網(wǎng)架，抽去部分三角錐單元的腹桿和下弦桿而成，上弦面為三角形網(wǎng)格，下弦面為三角形和六邊形網(wǎng)格或全部為六邊形網(wǎng)格14v1、三角錐體網(wǎng)架（b）152、四角錐體網(wǎng)架（av正方抽空四角錐網(wǎng)架v斜方四角錐網(wǎng)架16172、四角錐體網(wǎng)架（b）v正方抽空四角錐網(wǎng)架：基于正方四角錐網(wǎng)架，為節(jié)約鋼材、采光通風，適當抽去一部分四角錐單元的腹桿和下弦桿，使得下弦網(wǎng)格尺寸擴大一倍18v斜方四角錐網(wǎng)架：上弦與建筑平面邊線成45o，下弦與建筑平面邊線平行或垂直，上弦桿長為下弦桿長的0.7倍，上弦受壓、下弦受拉，受力合理、節(jié)

5、點處桿件少、構造簡單，適用于中小跨度的矩形平面建筑v六角錐體網(wǎng)架：桿件多、節(jié)點構造復雜、施工困難，少用1920一、網(wǎng)格尺寸一、網(wǎng)格尺寸21二、網(wǎng)格高度v應與網(wǎng)格尺寸相匹配，否則腹桿長和傾角不夠合理v取決于網(wǎng)架跨度v網(wǎng)架高度與跨度的比值：v短向跨度l30m時，可取l /10 l /13v短向跨度l3060m時，可取l /12 l /15v短向跨度l60m時，可取l /14 l /1822三、腹桿布置23第五節(jié) 平板網(wǎng)架的受力特點v平面網(wǎng)架的受力特點是空間工作24第六節(jié) 網(wǎng)架的桿件和節(jié)點25一、網(wǎng)架桿件v常采用鋼管、角鋼、冷彎薄壁型鋼等作為桿件v鋼管截面封閉、各向同性、抗彎抗扭剛度大，受力性能好、

6、承載力高，應用較多v中小跨度且荷載較小時，亦可采用角鋼或冷彎薄壁型鋼v荷載較大或跨度較大時，材料宜選用Q345鋼，可減輕自重v鋁合金、不銹鋼等材料具有輕質、耐腐、美觀等優(yōu)點，在我國網(wǎng)架上的應用也越來越多26二、網(wǎng)架節(jié)點v網(wǎng)架中的節(jié)點起著連接各個桿件、傳遞桿件內力的作用 v節(jié)點處交匯的桿件少則6根、多則13根，且呈空間交匯關系v節(jié)點的選型和設計是網(wǎng)架設計的重要部分 v鋼板節(jié)點：適用于桿件為角鋼或冷彎薄壁型鋼時，剛度大、整體性好、制作加工簡單，不適用于鋼管桿件 v焊接空心球節(jié)點：由兩個半球對焊而成，適用于鋼管桿件，適應性強、傳力明確、造型美觀，但焊接質量要求高、焊接量大、焊接變形較大、下料要求高

7、v螺栓球節(jié)點：在實心球上鉆出螺栓孔、用高強螺栓連接鋼管桿件，具有焊接空心球節(jié)點的優(yōu)點，同時不用焊接，能加快安裝速度、縮短工期，但節(jié)點構造復雜、加工量大 27282930第七節(jié) 網(wǎng)架的支承方式v周邊支承：（1）網(wǎng)架周邊每個節(jié)點都支承在一根柱上，傳力直接明確、網(wǎng)架受力均勻，適用于大、中跨度網(wǎng)架.31v（2）網(wǎng)架周邊所有節(jié)點都支承在圈梁上，圈梁再支承在周邊的柱上，柱子數(shù)量少、布置靈活、便于建筑設計、網(wǎng)架受力均勻，適用于中小跨度網(wǎng)架32點支承：設置四個或多個支柱，適用于要求大柱距的情況周邊支承與點支承結合：根據(jù)使用要求，設置邊點混合支承，或三邊支承一邊開口，或兩邊支承兩邊開口，適用于飛機庫等3334周

8、邊支承與點支承結合：根據(jù)使用要求，設置邊點混合支承，或三邊支承一邊開口，或兩邊支承兩邊開口，適用于飛機庫等35第八節(jié) 網(wǎng)架的屋面材料與屋頂坡度v網(wǎng)架結構，一般采用輕質屋面材料，如鋼檁、木椽、望板、油氈和鋁板等，或采用鋼絲網(wǎng)水泥板。v網(wǎng)架結構屋面的排水坡度比較平緩，一般采用2%5%。屋面形成方法可以采用v（1）網(wǎng)架本身起拱v（2）網(wǎng)架上弦節(jié)點上面加焊短鋼桿撐高v（3）支承網(wǎng)架的柱變高度（平坡落水的屋面才能用）3637無檁條體系屋面383940網(wǎng)架結構建筑實例 上海體育館上海體育館 首都機場車庫首都機場車庫 廣州白云機場車庫廣州白云機場車庫 澳門東亞運動會體育館澳門東亞運動會體育館 嶺南明珠嶺南明

9、珠4142采用三向網(wǎng)架結構，焊接空心球結點，雙面弧形壓力支座。上海體育館4344v上海體育館，也稱上海大舞臺，坐落在上海西南地區(qū)，著名的華亭賓館對面，1975年建成使用。主館呈圓形，高33米，屋頂網(wǎng)架跨度直徑110米，采用平板型三向網(wǎng)架結構，網(wǎng)格尺寸為跨度的1/8。館內可容納觀眾18000人。1999年經(jīng)改建，新增1250m2的雙層舞臺，設施先進，是目前國內首家劇院式的體育館?？沙薪痈黝愇乃囇莩?、大型體育比賽、集會、大型展覽等等，觀眾容量仍可保持在12000人左右。網(wǎng)架結構建筑實例45采用多層四角錐網(wǎng)架和栓焊鋼橋相結合的空間體系。首都機場車庫46大門處的網(wǎng)架邊梁設計成一箱形的空間桁架兩跨連續(xù)鋼

10、梁。4748v首都機場A380機庫工程由中德合資企業(yè)北京飛機維修工程有限公司投資建設，中標價4.1283億元人民幣。A380機庫位于首都機場3號航站樓的北側，建筑面積6.4萬平方米，局部地上三層，地下一層，由機庫大廳和附樓兩部分組成，建成后可同時容納維修4架A380空中客車或兩架A380和4架B747大型客機，是目前世界最大的飛機維修庫。該工程將于2008年3月竣工，該工程已被列為奧運配套工程。 A380機庫在世界航空領域具有高知名度、高技術含量的特點。其中三層球型焊接球鋼結構網(wǎng)架的整體提升是該工程的最大技術難點。鋼網(wǎng)架總面積4.1萬平方米，相當于6個足球場，總重量1萬余噸，采用地面組拼、一次

11、整體提升到位的先進施工方案，一次提升面積和重量將創(chuàng)世界之最。49廣州白云機場車庫v采用高低整體式折線形網(wǎng)架。網(wǎng)架三邊為柱子支承，沿大門一邊設置了桁架式反梁，在網(wǎng)架高低出跨交界處，也不知了一些加強桿使之形成箱形梁的作用。50澳門東亞運動會體育澳門東亞運動會體育館，位于路氹城蓮花館，位于路氹城蓮花路，是澳門為舉辦第路，是澳門為舉辦第四屆東亞運動會而興四屆東亞運動會而興建的多功能體育館，建的多功能體育館，是澳門最大的室內體是澳門最大的室內體育館，育館，2002年竣工。年竣工。體育館主場館的高體育館主場館的高20m，長徑長徑92.5m，短徑，短徑62m。由于其橢圓型穹頂建由于其橢圓型穹頂建筑，被冠以筑，被冠以“澳門蛋澳門蛋”之稱。穹頂結構為多之稱。穹頂結構為多點支撐空間網(wǎng)殼結構點支撐空間網(wǎng)殼結構。5152v“嶺南明珠”體育館位于廣東省佛山市禪城區(qū)季華五路（電視塔北側），體育館整個屋面采用連續(xù)的穹頂網(wǎng)殼結構，與以往的穹頂結構不同的是：引進了斗拱的概念，強調了水平環(huán)的作用。在力學合理性方面，將以往穹頂結構是拱的旋轉體這種考慮方法，改變?yōu)樗江h(huán)的集結體。穹頂?shù)纳习氩繛閴嚎s環(huán)，下部為張力環(huán)，水平環(huán)采用H型鋼組成的空間三角形鋼桁架，具有足夠剛度，水平環(huán)桁架通過層間立柱和外斜桿，逐層疊加形成一個牢固的穹頂。層間立柱由H型鋼和圓鋼管組成，外斜桿采用圓鋼管，鋼材均采用Q345B鋼。主館由1